CN219761212U - 一种居家隔离智能监管系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及安全监控技术领域，更具体的说，涉及一种居家隔离智能监管系统。本实用新型的居家隔离智能监管系统，包括门磁设备和后台服务器：所述门磁设备，包括门磁主设备和磁条；门磁主设备安装在门体上，磁条安装在门框上；门磁主设备，监测门体是否发生开关动作，根据门体发生的开关动作，生成门体状态信息；门磁主设备，包括NB‑IoT无线网络发射器；所述NB‑IoT无线网络发射器，将门体状态信息转换为IoT业务相关数据，通过NB‑IoT无线网络发送至后台服务器；后台服务器，根据报警策略决定是否响应门体状态信息进行监管动作。本实用新型基于NB‑IoT技术与门磁技术的紧密结合实现远程监控，减少人员成本，完善信息化管理，可用于大批量使用。

Description

一种居家隔离智能监管系统

技术领域

本实用新型涉及安全监控技术领域，更具体的说，涉及一种居家隔离智能监管系统。

背景技术

新型冠状病毒，具有传播性强，传播范围广，人群普遍易感的特点。新型冠状病毒疫情发生之后，居家隔离已经成为疫情防控的一项极为重要手段。

为了切实防止新冠肺炎疫情，疫情重点地区人员需做好居家隔离管控。隔离人员在隔离房间活动，不随意离开隔离房间，更不能外出。

传统居家隔离监管措施，仍然以人工管理为主。居家隔离需要张贴隔离“封条”，隔离人员的外出都需管理人员手工登记来完成，显然，这种监管方式效率低，容易出现疏漏。并且人员成本高，当有大量居家隔离人员时，街道、社区工作人员有限，无法实现对这些人员的24小时居家监管。

目前，用于监管的门磁系统，大多用于自家监控，无法覆盖整个小区进行大范围监管，不适用于居家隔离管控的场景。

现有技术的门磁系统，主要采用ZigBee(紫蜂)或低功耗WiFi技术，安装成本较高，覆盖范围小，功耗大，无法批量使用，不适用于居家隔离监管。

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。

随着信息技术不断发展，NB-IoT技术已经被应用于物联网领域，例如智能停车、智能水表、智能消防、智能家居和智慧路灯等，是目前主流的物联网协议之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种居家隔离智能监管系统，解决现有的居家监管措施智能化无人化程度低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种居家隔离智能监管系统，包括门磁设备和后台服务器：

所述门磁设备，包括门磁主设备和磁条；

所述门磁主设备安装在门体上，所述磁条安装在门框上；

所述门磁主设备，监测门体是否发生开关动作，根据门体发生的开关动作，生成门体状态信息；

所述门磁主设备，包括NB-IoT无线网络发射器；

所述NB-IoT无线网络发射器，将门体状态信息转换为IoT业务相关数据，通过NB-IoT无线网络发送至后台服务器；

所述后台服务器，根据报警策略决定是否响应门体状态信息进行监管动作。

在一实施例中，所述居家隔离智能监管系统，还包括监管平台：

所述监管平台，与后台服务器连接，接收后台服务器发送的门磁设备的实时状态信息并进行实时显示。

在一实施例中，所述监管平台300，接收用户的咨询信息并发送至后台服务器200，接收后台服务器200反馈的解答信息并进行输出。

在一实施例中，所述监管平台，根据用户的申请信息对报警策略进行更新并发送至后台服务器。

在一实施例中，所述后台服务器，通过网站、短信和语音通知方式实现监管动作。

在一实施例中，所述居家隔离智能监管系统，还包括基站、核心网和IoT平台：

所述NB-IoT无线网络发射器，与基站通过空中接口互相连接；

所述基站进行无线网侧组网，与核心网连接；

所述核心网，与NB-IoT无线网络发射器进行非接入层交互，将NB-IoT无线网络发射器的IoT业务相关数据转发到IoT平台；

所述IoT平台，将接收的IoT业务相关数据进行处理，将处理结果发送至后台服务器。

在一实施例中，所述基站进行无线网侧组网，进一步包括：

整体式无线接入网或新建NB-IoT无线网。

在一实施例中，所述基站通过S1-lite接口与核心网进行连接。

在一实施例中，所述IoT平台通过http/https协议与后台服务器进行通讯。

在一实施例中，所述IoT平台，将接收的IoT业务相关数据进行协议解析，转换成标准的json格式数据，发送至后台服务器。

在一实施例中，所述居家隔离智能监管系统，还包括报警装置：

所述报警装置，响应于门体发生开关动作，播放报警音。

在一实施例中，所述NB-IoT无线网络，使用LoRaWAN进行网络覆盖。

本实用新型提供的居家隔离智能监管系统，基于NB-IoT技术与门磁技术的紧密结合，集成监控系统，报警系统，审批系统，咨询系统于一体，实现远程监控，减少人员成本，完善信息化管理，降低设备成本，实现稳定、可靠、大范围的监控，可用于大批量使用。

附图说明

本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本实用新型一实施例的居家隔离智能监管系统的原理框图；

图2揭示了根据本实用新型一实施例的居家隔离智能监管系统的系统拓扑图；

图3揭示了根据本实用新型一实施例的NB-IoT总体网络架构图。

图中各附图标记的含义如下：

100门磁设备；

100a门磁设备；

100b门磁设备；

110门磁主设备；

120磁条；

200后台服务器；

300监管平台；

400手机；

510基站；

520核心网；

530IoT平台。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释实用新型，并不用于限定实用新型。

图1揭示了根据本实用新型一实施例的居家隔离智能监管系统的原理框图，如图1所示，本实用新型提出的居家隔离智能监管系统，包括门磁设备100和后台服务器200：

所述门磁设备100，包括门磁主设备110和磁条120，作为用于探测小区单元门、小区入户门和消防门等是否被打开或移动的物联感知终端；

所述门磁主设备110安装在门体上，所述磁条120安装在门框上；

所述门磁主设备110，监测门体是否发生开关动作，根据门体发生的开关动作，生成门体状态信息；

所述门磁主设备110，包括NB-IoT无线网络发射器；

所述NB-IoT无线网络发射器，将门体状态信息转换为IoT业务相关数据，通过NB-IoT无线网络发送至后台服务器200；

所述后台服务器200，根据报警策略决定是否响应门体状态信息进行监管动作。

一旦探测到门体发生过开关动作，即门磁主设备110和磁条120之间产生了位移，门磁主设备110内的NB-IoT无线网络发射器就会通过NB-IoT无线网络向后台服务器200发送门体状态信息，后台服务器200结合后台报警策略进行监管动作。

在本实施例中，监管动作可以包括向相关人员发送居家隔离疫情防控提醒，请工作人员核实的短信。

当门体关闭时，所述门体状态信息为门体闭合信号，用万用表测量电阻为0；

当门体打开时，所述门体状态信息为门体打开信号，用万用表测量电阻为无穷大。

监测者可以通过后台服务器200看到每个门的开关状态。

本实用新型提出的一种居家隔离智能监管系统，采用基于NB-IoT技术的智能门磁设备进行居家隔离智能监管，利用信息化技术手段有效填补人力防控的疏漏，助力街道、居委等监管部门高效稳定地实施居家隔离管控。

NB-IoT只消耗大约180KHz的频段，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，支持待机时间短、对网络连接要求较高设备的高效连接。

NB-IoT设备电池寿命可以使用至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

图2揭示了根据本实用新型一实施例的居家隔离智能监管系统的系统拓扑图，如图2所示，本实用新型提出的基于NB-IoT技术的居家隔离智能监管系统，还包括监管平台300。

所述监管平台300，与后台服务器200连接，接收后台服务器200发送的门磁设备100a和门磁设备100b的实时状态信息并进行实时显示。

门磁设备100a和门磁设备100b作为终端，设置在小区单元门、小区入户门和消防门。

安装过程中，用户只需将门磁主设备和磁条安装于门和框上面，用3M胶固定在监测点位，就可以反复利用，当居家隔离结束，智能门磁设备还可以应用到下一户。

门磁设备安装完成后，无需对设备进行维护，社区管理者与观察人员仅需通过监管平台300即可完成隔离管控。

门磁设备100a和门磁设备100a，通过NB-IoT技术将门体状态信息上传至后台服务器200，实现远程精准监测，完成社区管理人员远程对街道内居家观察人员进行24小时监管，实现信息化管理。

监管过程中，居家观察人员在各个门处安装智能门磁设备，当门被异常打开时，门磁主设备的门体状态信息发生变化，通过NB-IoT无线网络将门体状态信息传输到后台服务器200。

所述的后台服务器200设置有服务器、数据库和软件系统。

后台服务器200，通过报警策略实时通过网站，短信，语音等通知，实现精准监控门磁开关状态。

在图2所示的实施例中，后台服务器200与手机400进行连接，根据报警策略实时通过手机短信或者手机APP的形式与手机400联系，实现远程通知与监控。

智能门磁设备采用NB-IoT无线通信方式时，无需对其他硬件进行适应性改动，即装即用，无需部署网关，即可实现手机APP端，PC端的管理。

后台服务器200，与监管平台300进行连接，监测到所有已安装的门磁设备，并在监管平台300上进行实时状态显示。

所述监管平台300，接收用户的咨询信息并发送至后台服务器200，接收后台服务器200反馈的解答信息并进行输出。

用户可在监管平台300进行登记注册，并填入所在小区与楼栋房间号，监管平台300根据所填地址将同个小区用户集中管理，每个小区配备若干个后台咨询人员，用户遇到问题时可直接通过监管平台300联系在线工作人员，工作人员会及时给予解答。

所述监管平台300，根据用户的申请信息对报警策略进行更新并发送至后台服务器200。

当用户遇到特殊情况需要申请外出或购买商品时，可通过监管平台300的审批系统进行申报，后台管理人员根据实际情况进行审批，当审批通过时，用户会被暂时加入白名单，此时开门不会出现警报。当外出时间结束时，用户会从白名单中删除，继续进行监管。

图3揭示了根据本实用新型一实施例的NB-IoT总体网络架构图，如图3所示，本实用新型提出的基于NB-IoT技术的居家隔离智能监管系统，还包括基站510、核心网520和IoT平台530：

门磁设备100作为终端，其对应的NB-IoT无线网络发射器，与基站510通过空中接口互相连接。

空中接口是一个形象化的术语，是相对于有线通信中的“线路接口”概念而言的。

有线通信中“线路接口”定义了物理尺寸和一系列的电信号或者光信号规范；

无线通信技术当中，“空中接口”定义了终端设备与网络设备之间的电波链接的技术规范，使无线通信像有线通信一样可靠。

其中，所述基座510，可以是E-UTRAN基站。E-UTRAN由多个eNodeB(Evolved NodeB，演进的NodeB)组成。

所述基站510进行无线网侧组网，与核心网520连接，主要承担空口接入处理，小区管理等相关功能。

无线网侧组网包括两种组网方式：

一种是整体式无线接入网(SingelRAN)，其中包括2G/3G/4G以及NB-IoT无线网；

另一种是NB-IoT新建。

所述基站510，通过S1-lite接口与IoT核心网520进行连接。

S1接口是基站与核心网之间的通讯接口。将LTE系统划分为无线接入网和核心网。

所述核心网520，与NB-IoT无线网络发射器进行非接入层交互，将NB-IoT无线网络发射器的IoT业务相关数据转发到IoT平台530。

核心网(EPC，EvolvedPacketCore)520，作为4G核心网络，承担与终端非接入层交互的功能，并将IoT业务相关数据转发到IoT平台530进行处理。

所述IoT平台530，将接收的IoT业务相关数据进行处理，将处理结果发送至后台服务器200。

IoT平台530，可以为电信平台。

所述IoT平台530，通过http/https协议与后台服务器200进行通讯。

HTTP是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写。

HTTPS(全称：Hyper Text Transfer Protocol over SecureSocket Layer)，是以安全为目标的HTTP通道，在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性

所述IoT平台530，调用平台的开放API(Application Programming Interface，应用程序接口)来控制门磁设备，将接收的门磁设备上报的IoT业务相关数据进行协议解析，转换成标准的json格式数据，发送至后台服务器200。

json(JavaScript Object Notation,JS对象简谱)是一种轻量级的数据交换格式。

更进一步的，可选的，所述NB-IoT无线网络，使用LoRaWAN进行网络覆盖。

LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种，是一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术。

LoRaWAN是为LoRa远距离通信网络设计的一套通讯协议和系统架构。

在图1所示的实施例中，采用门磁设备100来获取开门信息，仅通过后台服务器200进行通知报警。

更进一步的，在一些实施例中，所述居家隔离智能监管系统，还包括报警装置：

所述报警装置，响应于门体发生开关动作，在违规开门时，播放报警音。

本实用新型提出的居家隔离智能监管系统，采用的NB-IoT技术，具体具有以下有益效果：

1)超强稳定性，NB-IOT的链路预算在155db以上，有效的解决一些地方收不到信号的问题，大大提高了系统的稳定性；

2)覆盖范围广，NB-IOT网络可以直接部署于GSM网络、UMTS网络、LTE网络，不仅能够大大的降低部署成本，在同样的频段下，NB-IOT比现有的网络增益20db，覆盖面积可扩大100倍，无须另配网关，即可实现手机APP端、PC端的管理，解决了传统门磁传输范围小的问题，实现整个社区联合管理；

3)提高信息化管理水平，大大了降低人力成本，几乎零人员管理，实现24小时无缝监控，使用便捷，傻瓜式操作，社区工作者仅需在收到异常短信时再对情况进行确认处理。

4)相比于其他智能门磁，成本更低，适用于批量生产，且无须布线、安装简单、可重复变换使用环境，节约成本。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本实用新型的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的实用新型思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (5)

1.一种居家隔离智能监管系统，其特征在于，包括门磁设备和后台服务器：

所述门磁设备，包括门磁主设备和磁条；

所述门磁主设备安装在门体上，所述磁条安装在门框上；

所述门磁主设备，监测门体是否发生开关动作，根据门体发生的开关动作，生成门体状态信息；

所述门磁主设备，包括NB-IoT无线网络发射器；

所述NB-IoT无线网络发射器，将门体状态信息转换为IoT业务相关数据，通过NB-IoT无线网络发送至后台服务器；

所述后台服务器，根据报警策略决定是否响应门体状态信息进行监管动作。

2.根据权利要求1所述的居家隔离智能监管系统，其特征在于，还包括基站、核心网和IoT平台：

所述NB-IoT无线网络发射器，与基站通过空中接口互相连接；

所述基站进行无线网侧组网，与核心网连接；

所述核心网，与NB-IoT无线网络发射器进行非接入层交互，将NB-IoT无线网络发射器的IoT业务相关数据转发到IoT平台；

所述IoT平台，将接收的IoT业务相关数据进行处理，将处理结果发送至后台服务器。

3.根据权利要求2所述的居家隔离智能监管系统，其特征在于，所述基站进行无线网侧组网，进一步包括：

整体式无线接入网或新建NB-IoT无线网。

4.根据权利要求2所述的居家隔离智能监管系统，其特征在于，所述基站通过S1-lite接口与核心网进行连接；

所述IoT平台通过http/https协议与后台服务器进行通讯。

5.根据权利要求1所述的居家隔离智能监管系统，其特征在于，还包括报警装置：

所述报警装置，响应于门体发生开关动作，播放报警音。